未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)趨勢(shì) 六大技術(shù)蓄勢(shì)待發(fā)

　　當(dāng)前，系統(tǒng)設(shè)備商和移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商熱烈討論的一個(gè)熱門(mén)話(huà)題之一就是下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)5G的發(fā)展情況。5G已有幾個(gè)候選技術(shù)，未來(lái)肯定會(huì)有一些概念被定義到這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)里。Ovum智能網(wǎng)絡(luò)首席分析師Dimitris Mavrakis在本文里簡(jiǎn)單介紹下了這幾個(gè)候選技術(shù)，并分析了各項(xiàng)技術(shù)的面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

　　這篇文章的主要內(nèi)容并非討論5G技術(shù)需要具備哪些要求，而是辨識(shí)業(yè)界已出現(xiàn)的幾個(gè)候選技術(shù)及相關(guān)的架構(gòu)，包括5G標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)向什么方向發(fā)展。行業(yè)對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的需求是已經(jīng)確定的，這些已經(jīng)由5G-PPP（歐洲5G公私合作聯(lián)盟）概述過(guò)。

　　對(duì)于5G的未來(lái)，行業(yè)的困惑主要有技術(shù)、商業(yè)機(jī)會(huì)、在垂直行業(yè)的應(yīng)用以及部署的時(shí)間表等等。再加上大多數(shù)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商還沒(méi)有找到更好的貨幣化LTE網(wǎng)絡(luò)的方法，所以5G的未來(lái)就變得有些迷茫。

　　如果我們回顧下移動(dòng)通信技術(shù)過(guò)去的發(fā)展軌跡，隱約描繪出5G大概的樣貌。新一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通常意味著全新的架構(gòu)，當(dāng)然傳統(tǒng)上還認(rèn)為架構(gòu)得是無(wú)線(xiàn)接入的：模擬到TDMA（GSM）到CDMA（UMTS）到OFDM（LTE）。顯然，5G也需要一個(gè)全新的技術(shù)、全新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)解決用戶(hù)需求。

　　考慮到流量增長(zhǎng)的趨勢(shì)，5G勢(shì)必要在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行徹底的變革。軟件驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)、極高密度的流體網(wǎng)絡(luò)、更高頻段以及更廣泛的頻譜范圍，滿(mǎn)足數(shù)十億的終端設(shè)備接入需求，Gbps量級(jí)的容量等等，這些都是無(wú)法由目前的LTE和LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)提供的。

　　顯然，我們需要一個(gè)全新的空中接口，對(duì)于這一點(diǎn)，中興通訊走得更遠(yuǎn)一點(diǎn)，他們提出5G網(wǎng)絡(luò)將容許多個(gè)空中接口標(biāo)準(zhǔn)共存，從理論角度看，這確實(shí)是理想的（OFDM技術(shù)不適用于small cell和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，但其他的接口可以）。但是從運(yùn)營(yíng)和經(jīng)濟(jì)角度考慮，這就意味著會(huì)耗費(fèi)大量精力和開(kāi)發(fā)成本。

　　當(dāng)然，結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展以及用戶(hù)需求，只能猜測(cè)未來(lái)5G技術(shù)大概的樣貌?，F(xiàn)在成本問(wèn)題還沒(méi)有上升到5G技術(shù)話(huà)題的討論范圍內(nèi)，所以5G候選技術(shù)的可討論范圍就大很多。本文同樣如此，先撇開(kāi)成本考慮，簡(jiǎn)單介紹幾個(gè)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有徹底破壞性變革的技術(shù)。

　　5G候選技術(shù)如下：

　　1、極致增密

　　網(wǎng)絡(luò)增密不是新技術(shù)，在3G網(wǎng)絡(luò)剛一開(kāi)始遇到擁堵問(wèn)題時(shí)，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商就意識(shí)到需要在系統(tǒng)或多個(gè)扇區(qū)引入新的蜂窩（cell），這帶動(dòng)了small cell等多種類(lèi)似產(chǎn)品的興起，這一技術(shù)本質(zhì)上是把接入點(diǎn)移到離用戶(hù)更近的地方。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，基本上是沒(méi)有其他方式來(lái)大幅增加整個(gè)系統(tǒng)或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的容量。

　　5G網(wǎng)絡(luò)很可能是由多層連接組成，也就是說(shuō)不同大小、類(lèi)型小區(qū)構(gòu)成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)：對(duì)數(shù)據(jù)連接速率要求低的區(qū)域用宏站層覆蓋，對(duì)傳輸速率要求高的區(qū)域用顆粒層覆蓋，中間再穿插其他的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)部署和協(xié)調(diào)是主要的挑戰(zhàn)，因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商需要以指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)層。

　　2、多網(wǎng)協(xié)同

　　未來(lái)會(huì)有多張網(wǎng)絡(luò)一起為用戶(hù)終端提供連接：移動(dòng)蜂窩、WiFi、終端對(duì)終端連接等等。5G系統(tǒng)應(yīng)該能緊密協(xié)調(diào)這些網(wǎng)絡(luò)，為用戶(hù)提供不中斷的順暢體驗(yàn)。目前，協(xié)同多張網(wǎng)絡(luò)仍然是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。Hotspot 2.0與下一代Hotspot的案例會(huì)是蜂窩與WiFi集成的一個(gè)參考。5G能否讓終端設(shè)備在幾張網(wǎng)絡(luò)間順利切換，還有待觀察，如何無(wú)縫地從一張網(wǎng)絡(luò)切到另一張上的確是一個(gè)最大的挑戰(zhàn)。

　　3、全雙工

　　所有現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)都依賴(lài)雙工模式來(lái)管理上傳和下載，有時(shí)分雙工，有頻分雙工，比如說(shuō)LTE FDD，其上行和下行需要兩個(gè)單獨(dú)的信道，而TDD呢，無(wú)論上行還是下行都采用同一個(gè)信道，只是時(shí)隙不同。

　　要想?yún)f(xié)調(diào)好上下行，雙工模式肯定是必不可少的，但全雙工技術(shù)現(xiàn)在仍在討論中。如果采用這個(gè)技術(shù)方案，終端設(shè)備可同時(shí)發(fā)送和接收信息，這就有可能使現(xiàn)有的FDD和TDD系統(tǒng)容量翻番。

　　當(dāng)然這項(xiàng)技術(shù)也存在巨大的挑戰(zhàn)：需要從根本消除自干擾，網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備都需要巨大變化。如果克服這些挑戰(zhàn)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)容量將實(shí)現(xiàn)巨大增幅。